CHAP. II. — ELECTRICITE PAR INFLUENCE

très-fadle à expliquer : car le fil de métal qui établit la communication aTec le sol éprouve lui-même la décompositioa par influence; son fluide vitré est refoulé dans le sol, tandis que son fluide résineux est attiré, passe sur le cylindre , et neutralise , en s'y répandant , tout le vitré qui s'y trouve ; le résultat est le même que si le cylindre avait été en communication avec le sol avant d'éprouver Finflu^Ace des conducteurs de la machine.

Or, si, en touchant la région nr avec le plan d'épreuve , qui est très-petit, on en tire de l'électricité résineuse, et si, en la touchant avec le soU qui est très-grand, on en tire de la vitrée , il faut bien qu'il existe des corps isolés , d'une certaine dimension, qui n'en pourraient tirer ni l'un ni l'autre des fluides.

Cette conséquence est importante , et nous ne la présentons id que pour indiquer d'avance que, dans la décomposition par influence, le lieu et la forme de la ligne neutre dépendent d'une foule de conditions, et que, dans le contact des corps électrisés, il se produit des phénomènes très-complexes.

214. ÉleciroBeopes. — Nous avons déjà îbIi connaitre le pendule électrique, l'aiguille électrique et l'électroscope de Coulomb ; mais on a été conduit , par les phénomènes de l'électricité par influence, à construire d'autres électroscopesqui couservent mieux l'électricité qu'on leur donne, et qui sont plus propres à donner approximativement uue idée des forces électriques qui les sollicitent. Tous ces appareils se composent essentiellement d'un ifase Je verre ^ d'un conducteur fixe et d'un conducteur mobile.

Le ifose de verre a la forme d'une cloche ou d'un, flacon : l'orifice supérieur est étroit ; et le fond peut être de verre (Fie. 1 4), mais le plus souvent il est de métal (Fio. 13), et alors il porte deux boules de cuivre, ou bien il communique à deux petites lames d'étain ee' qui sont collées verticalement sur les parois intérieures de la cloche.

Le conducteur fixe est une petite lame métalUque qui se termine en haut par une boule (Fig. 13) ou par un anneau (FiG. 14); elle est mastiquée avec de la gomme laque dans le col du vase, et même, pour plus de précaution, la surface extérieure du verre est vernie jusqu'à une distance vp\

Le conducteur mobile est suspendu à l'extrémité inférieure du conducteur fixe ; c'est de su nature que dépend le nom de l'électroscope : dans Yélectroscope à pailles, il se compose de I- 30

466 LIYRB III. -- MAGlf£TiSME ET fiLECTRiaiÉ.

deux pailles légères que l'on suspend au conducteur fixé par de petits anneaux de fil de métal très-fin; dans Yélectrosa^ à lames d'otj il se compose de deux lames d*or qui se collent, par simple apposition, sur l'extrémité aplatie du conducteur fiie (Flo. 14); dians V ilectroscope h balles de sureau^ il se compose de deux fils de métal très*fins, qui s'attachent comme les paiUe» et qui portent à leur extrémité inférieure des petites balles de sureau bV (Fig. 13). Ces conducteurs mobiles Tiennent, dam leur plus grande divergence, toucher les boules ou les lames d'étain pour se décharger de leur électricité ; car s'ils allaient toucher la surface du verre, ils y resteraient adhérents, et lui communiqueraient une électricité qui pourrait pendant longtemps troubler les résultats.

Les expériences dont nous avons parlé précédemment sufiSsent pour indiquer Tusage des électroscopes.

Lorsqu'on voudi^ simplement reconnaître la présence de Té* lectiîcité dans un cotps, il faudra l'approcher graduellement du conducteur fixe de l'électroscope, et observer la divergence toujours croissante des conducteurs mobileSé De deux corps de même forme, placés à la même distance, celui qui produira la moindre divergtmce aura évidemment la moindre force électrique ; mais les intensités ne seront pas proportionnelles aux an* gles d'écart, elles suivent une loi beaucoup plus compliquée.

Lorsqu'on voudra reconnaître l'espèce d'âectricité que possède Un corps, il faudra préalablement donner à l'électroscope une électricité connue, ce qui se fait de la manière suivante. On ap* proche un corps électrique, et en même temps on touche avec le doigt le bouton de l'électroscope : le fluide repoussé passe dans le sol, et, en retirant d'abord le doigt et ensuite le corps électrisé, Télectroscope reste chargé du fluide attiré^ c^est-àdire, du fluide contraire *à celui du corps qu'on lui présente. Dans cet état, tout corps qu'on en approche, et qui augmente sa divergence, est certainement chargé de la même électricité que l'électroscope, mais l'inverse n'a pas lieu : tout corps qui diminue la divergence n'est pas nécessairement chaigé d'une électricité conti*aire à celle de l'électroscope, car les corps conducteurs, pris dans leur état naturel, doivent eux-mêmes produire cet effet sur les conducteurs mobiles, à cause de la décomposition par influence qu'ils éprouvent.

Ainsi, Taugmentation de divergence est une épreuve décisive:

CHAP. IL — ÉLEGTR08COPES. 407

tandis que la diminution est une épreuve incertaine, à moins toatefois [que cette diminution ne soit très^grande, et que le corps qui la produit, étant approché davantage, ne soit capable de déterminer une divergence contraire, après avoir ramené jusqu'au contact les conducteurs mobiles de Télectroscope.

Quand Tair est humide, Télectricité se perd promptement, et il serait impossible alors de faire des expériences comparatives avec les électroscopes, si l'on n'avait soin de dessé-^ cher l'air qu'ils contiennent, ce que l'on fait avec quelques fragments de chlorure de calcium; et même il est bon de d^« secher aussi l'air qui les environne, en les enveloppant d'une cage au fond de laquelle on place des corps propres à absorber Ihumidité*

215. Éleetrophore. — « Cet instrument, imaginé par Volta, repose encore sur les principes de Félectricité par influence ; il 6e compose d'un gâteau de résine (Pl. 17, Fig. 15), et d'un plateau Pj auquel est adapté un manche isolant m. La résine est coulée dans un moule de bois ou de métal, il importe que sa surface supérieure soit sensiblement plane; le plateau est de cuivre avec un rebord arrondi, ou simplement de bois revêtu d'étain; son diamètre est moindre que celui du gâteau. Après avoir électrisé toute la surface de la résine en la battant avec une peau de chat, on pose sur elle le plateau par son manche isolant, et avec le doigt on en tire une étincelle : c'est son éleo* tridté réôneuse qui s'écoule dans le soL Ensuite, en relevant le plateau, on le trouve fortement chargé d'électricité vitrée. On peut répéter l'expérience plusieurs centaines de fois de suite sans qu'il soit nécessaire de donner au gâteau une nouvelle charge avec la peau de chat. L'âectricité de la résine, agissant par influence sur les électricités naturelles du plateau, à travers la nûnce couche d'air qui l'en sépare, y produit une grande dé*composition, et l'électricité vitrée qu'elle attire ne peut pas venir 'a neutraliser, parce qu'elle ne peut pas s'accumuler sur un point pour vaincre la résistance de l'air. L'électrophore vaut à lui seul une machine électrique^

216. MAelUMea éleetriqnes. — Les machines électriques se composent d'un corps frottant, d'un corps frotté et d'un con* ducteuriacié^

Le corps frottant est un coussin élastique rembourré de crin ; sa face frotunte est un cuir enduit é'ot ^«^^(^(deuto-sulfiire

i5S LIYAE m. — MAGNÉTISME ET ÉLECTRICITÉ.

d'étaiu), ou de divers amalgames ^ parmi lesquels ramalgame de %inc paraît être de beaucoup le plus efficace.

Le corps frotté est un cylindre ou un plateau de verre.

Le conducteur isolé est en général un système de cylindres creux, de laiton, terminés par des surfaces sphériques ou arrondies, et supportés par des colonnes de cristal vernies à la gomme laque.

Nous allons indiquer les diverses dispositions les plus usuelles.

Haelilne ordinaire (Pl. 17, FiG. 29). — Le plateau de verre «, dont le diamètre peut varier de J- mètre à 1 ou 2 mètres , est percé en son centre d'un trou dans lequel passe Taxe à manivelle b. Les écrous c servent à fixer très->solidement le plateau sur son axe. Les montants d (Fig. 30) sont disposés pour supporter à la fois le plateau et les deux paires de coussins e ei e\ qui le frottent de chaque côté, depuis la cîrconference jusqu'au tiers ou à la moitié du rayon (Fig. 29). Le conducteur fgf (même figure), isolé sur les colonnes A, se termine par deux mâchoires i, qui embrassent le bord du plateau aux extrémités de son diamètre horizontal.

Pour mettre la machine en activité, on sèche les colonnes A et le plateau a avec des réchauds, ou en les frottant avec da papier sans colle, sec et très-chaud; on sèche les coussiosen les présentant au feu ; on les frotte l'un contre Tautre après les avoir enduits d'or mussif ou d'amalgame ; on les remet en place, et ou y adapte les armatures en taffetas k (Fig. 31); on fait ensuite communiquer les coussins au sol au moyen d*une chame, et il n'y a plus qu'à tourner la manivelle m pour que les conducteurs se chargent d'électricité.

En effet, l'électricité vitrée que le frottement développe sur le plateau agit pour décomposer par influence les électricités naturelles du conducteur, et surtout celle des mâchoires i, elle repousse la vitrée, qui se répand sur toute la surface des conducteurs , et attire la résineuse, qui passe des mâchoires au plateau pour le remettre à l'état naturel, ou du moins pour neutraliser d'une manière plus ou moins complète l'électricité vitrée dont il est chargé.

L'électricité résineuse du coussin s'écoule dans le sol, et il est nécessaire qu'elle s'y écoule librement, car, si les coussins étaient chargés d'électricité résineuse , ils développeraient moins d'électricité vitrée sur le plateau.

CHAP. II. — MACHINES ÉtBCTRiaiH». 469

On emploie quelquefois des conducteurs secondaires qui sont des cylindres de cuivre ou de fer-blanc , suspendus au plafond ayec des cordes de soie. En mettant ces conducteurs en commu* nicadon ayec ceux de la machine, c'est le système entier qui se charge d'électricité, et Ton peut en tirer des étincelles plus fortes,

MaehiBe de Van-Mamni. — Cette machine, représentée (Pl, 17,Fig. 32), diffère de la machine précédente en ce qu'elle est disposée pour recueillir à Yolonté Télectricité résineuse ou la vitrée, c'est-à-dire Télectricité des coussins ou celle du plateau. Les deux paires de coussins sont alors disposées sur un diamètre horizontal , et portées par les demi-globes en laiton z et z\ et il y a deux arcs mobiles, xx' et yjr\ qui doivent toujours être dans des plans perpendiculaires. Quand Tare xx* est vertical , yy' est horizontal ; il communique aux coussins , et fait passer leur électricité dans le sol , tandis que Tare xx' et le globe g se chargent d'électricité vitrée. Au contraire , quand xx' est horizontal, jry' est vertical; il communique au plateau , et le remet à Tétat naturel, tandis (fie,xx' recueille Vélectricité des coussins, i{iii se répand alors sur le globe g et sur les demi -globes j^y.

Xaehine de IVaime. — Cette machine (Pl. 17, Fig. 33) est disposée aussi pour donner les deux électricités; mais elle les donne simultanément, sur deux conducteurs différents, v et r. Ici le corps frotté est un grand cylindre de verre a , mobile autour d'un axe horizontal &, et frotté dans le sens de sa longueur par un seul coussin e ; on peut y adapter aussi une armature , c*est-à-dire une pièce de taffetas gommé qui empêche le contact de l'air, toujours plus ou moins humide, du lieu où se trouve la machine.

217. Expériences diverses. — Devant le conducteur c de la machine est un timbre t communiquant au sol , et un pendule isolé (Pl. 17, Fig. 16); le conducteur électrisé vitreusement attire d*abord le pendule , le charge d'électricité vitrée , et ensuite le repousse. Le timbre , au contraire, étant, par l'influence du conducteur, électrisé résineusement dans sa partie antérieure , attire le pendule quand le conducteur le repousse , le décharge de son électricité vitrée, pour lui en donner de la résineuse , et le repousse vers le conducteur , qui l'attire à son tour. De là les oscillations rapides du pendule, qui se continuent aussi longtemps que Ton tourne la machine pour électriser le conducteur.

470 LIVRE m. — MAGÎIÉTTft» ET ÊLECTAICtTÉ.

Au lieu du timbre, on peut prendre une boule de mëtal, et au lieu du pendule , uue araignée faite avec du liége un peu brûle à ^a surface , et suspendue à un fil de soie. A cause de Vimparfaite conductibilité du liège , les pattes de l'araignée semblent s'attacher pendant quelques instants aux corps électrisà qu'elles touchent (FiG. 17).

Une feuille d*or battu , placée sur un pedt plateau de métal communiquant au sol , et à quelques centimètres au-dessous du conducteur de la machine, est altematÎTement attirée et repoussée , et exécute ainsi une série d'oscillations analogues à celles du pendule. C'est de cette manière que Ton fait la danse des pantins , en disposant de petits bonshommes de liège diversement ornés entre deux plateaux de métal distants d^environ deui décimètres, dont l'un communique au sol^ l'autre au conducteur de la machine.

Ces expérienees , qui ne semblent que des jeux d'enfants, ont suggéré à Yolta une ingetfieuse idée poiu* expliquer le phénomène de la grêle. Nous reviendrons %\xr ce sujet dans la Metéth rologie; mais nous pouvons dès à présent indiquer l'expérience par laquelle Yolta imite les divers mouvements que les grêlons sont supposés exécuter entre les nuages avaât de tomber e» masse sur la ten*c : c (Fig. 18) est une grande cloche de veire^ dont le fond est de métal, et communique au sol; le plateau supérieur p communique à la machine , et dès' que l'électnatê se fait sentir , les balles de surAau qui étaient tranquilles sur le fond, s'élèvent, le touchent, retombent, et s'élèvent de nouveau; pendant qu elles exécutent ces mouvenfents alternatifs, elles se heurtent de mille manières, et donnent une idée de cette espèce de cliquetis ou de bruissement que l'on entend dans les nuages quelques insunts avant la chute de la grêle. ^

218. Machina hjdro-éleetrigne. — La machine hydroélectrique d'Armstrong , dans laquelle l'électricité est produhe aussi par le frottement , mais par le frottement d'un jet de vapeur à haute pression, est représentée (Pl. 18/Fig. 30, 31, 32).

Cette machine nouvelle se compose : 1** d'une chaudière à vapeur a, isolée (Fig. 32); d'une boite réfrigérante b) de trois becs d'échappement c, et d*un conducteur d. '

La chaudière a environ 6 décimètres de longueur et 4 de diamètre : elle est à foyer intérieur; f porte du foyer, ^cheminée ; ou a coutume de la chauffer au charbon de bois; elle

CHAP. II. — MACIHNB HYima.fiLEGTIilQm. 471

est ûolée sur let quatre colonnet de verre i^, qui sont elles* mêmes portées sur un cadre à roulettes u\ s soupape de sûreté; r robinet, poui* donner issue à la Tapeur et mettre Tappai'eil en expérience; lorsqu'on Touvre, la Yapeur passe d'abord dans le gros tube /, et de là se distribue dans trois petits tubes qui tc^^ ▼ersent en ligne droite la boîte réfrigérante , et arrive au bee d'échappement qui termine chacun de ces tubes.

La boîte réfrigérante b contient de Teau à la température oiw dinaire ; mais son niveau n'est pas tout à fait ass6« élevé pour qu'il touche aux tubes à vapeur ; seulement des mèches de coton, posées sur ces tubes et plongeant par leurs deux extrémités dans Teau de la boîte, se mouillent par capillarité^ et reft*oidissent ainsi à un certain degré et les ttô>es et la vapeur à laquelle ils donnent passage. Les vapeurs qui se produisent dans la boite se rendent dans la cheminée' par le tube g^.

Le bec d'échappement est la pièce essentielle , c'est de sa construction que dépend la puissance f électrique de la machine ; après divers essais , M. Armstrong s'est arrêté à la disposition c[ui est représentée dans les figures 30, 31. Près de sou extrémité, le tube à vapeur s^élargit en cône ; et dans ce cône on introduit la piècif représentée en perspective dans la figure 30, et en coupe dans la figure 31 ; c'est là, à proprement parler, le bec d'échappement; il se compose d'un tronc de cône de bois de perdrix /7^ dont la petite base fait coi*ps avec la pièce de métal m. La vapeur arrivant directemept contie le métal, se brise; elle est forcée de gagner la fente, et là, se brise de nouveau pour passer dans l'orifice de grandeur convenable qui est dans l'axe du tronc de cône de bois de perdrix ; l'anneau à vis /i ne sert qu'à tenir solidement le bec d'échappement.

En traversant la boîte A, le refroidissement a produit quelques fines gouttelettes d'eau qui sont emportées par la vapeur, et il paraît bien constant, par les expériences de M. Faraday, que c est le * frottement de ces gouttes contre le bois de perdrix qui développe l'électricité. Ainsi les gouttes d'eau composent le corps frottant, les parois du bec le corps frotté, et la vapeur n'est que l'agent ou le, moteur qui détermine une friction rapide.

Le conducteur rf a la forme qui est représentée sur la figure; il prend l'électridté à la vapeur; il est lui-même isolé, et c'est sur la boule k que l'on va tirer l'étincelle.

On voit eilcore un autre tube d'échappement aj, qui est des-

472 LIVRE 111. — MAGNÉTISME ET ËLEGTRtCiTft.

ûaé à iiitroditire diyeraes aubstances pulvérulentes sur le chemin de la vapeur, afin d'étudier leur influence sur la nature et sur la quantité d'électridté produite.

Avec les dimensions précédentes qui sont celles d'une machme de Ruhmkorff, très-commode dans les amphithéâtres, on obtient plus d'électricité qu'avec trois machines ordinaires, ayant des plateaux d'un mètre, mus à la vitesse d'un tour par seconde. Nous avons fait étid>lir à la Faculté des sciences une madiine beaucoup plus puissante portant 80 becs, dont les énormes éûncelles se succèdent si rapidement qu'elles forment un jet continu et éblouissant de plusieurs centimètres de largeur et de plusieurs décimètres de longueur. Ces magnifiques effets ne semblent pas cependant proportionnels à ceux que l'on obtient déjà de la machine de Ruhmkorff.